IGBT(絕緣柵雙極型晶體管），是由BJT(雙極結型晶體三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型-電壓驅(qū)動式-功率半導體器件,其具有自關斷的特征。簡單講，是一個非通即斷的開關，IGBT沒有放大電壓的功能，導通時可以看做導線，斷開時當做開路。IGBT融合了BJT和MOSFET的兩種器件的優(yōu)點，如驅(qū)動功率小和飽和壓降低等。IGBT模塊是由IGBT與FWD（續(xù)流二極管芯片）通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導體產(chǎn)品，具有節(jié)能、安裝維修方便、散熱穩(wěn)定等特點。IGBT是能源轉換與傳輸?shù)钠骷?，是電力電子裝置的“CPU”。采用IGBT進行功率變換，能夠提高用電效率和質(zhì)量，具有高效節(jié)能和綠色環(huán)保的特點，是解決能源短缺問題和降低碳排放的關鍵支撐技術。IGBT是以GTR為主導元件，MOSFET為驅(qū)動元件的達林頓結構的復合器件。其外部有三個電極，分別為G-柵極，C-集電極，E-發(fā)射極。在IGBT使用過程中，可以通過控制其集-射極電壓UCE和柵-射極電壓UGE的大小，從而實現(xiàn)對IGBT導通/關斷/阻斷狀態(tài)的控制。1）當IGBT柵-射極加上加0或負電壓時，MOSFET內(nèi)溝道消失，IGBT呈關斷狀態(tài)。2）當集-射極電壓UCE＜0時，J3的PN結處于反偏，IGBT呈反向阻斷狀態(tài)。3）當集-射極電壓UCE＞0時。 盡管等效電路為達林頓結構，但流過MOSFET的電流成為IGBT總電流的主要部分。上海代理SEMIKRON西門康IGBT模塊聯(lián)系方式
IGBT功率模塊如何選擇？在說IGBT模塊該如何選擇之前，小編先帶著大家了解下什么是IGBT？IGBT全稱為絕緣柵雙極型晶體管(InsulatedGateBipolarTransistor)，所以它是一個有MOSGate的BJT晶體管，可以簡單理解為IGBT是MOSFET和BJT的組合體。MOSFET主要是單一載流子(多子)導電，而BJT是兩種載流子導電，所以BJT的驅(qū)動電流會比MOSFET大，但是MOSFET的控制級柵極是靠場效應反型來控制的，沒有額外的控制端功率損耗。所以IGBT就是利用了MOSFET和BJT的優(yōu)點組合起來的，兼有MOSFET的柵極電壓控制晶體管(高輸入阻抗)，又利用了BJT的雙載流子達到大電流(低導通壓降)的目的(Voltage-ControlledBipolarDevice)。從而達到驅(qū)動功率小、飽和壓降低的完美要求，廣泛應用于600V以上的變流系統(tǒng)如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。1.在選擇IGBT前需要確定主電路拓撲結構，這個和IGBT選型密切相關。2.選擇IGBT需要考慮的參數(shù)如下:額定工作電流、過載系數(shù)、散熱條件決定了IGBT模塊的額定電流參數(shù)，額定工作電壓、電壓波動、最大工作電壓決定了IGBT模塊的額定電壓參數(shù)，引線方式、結構也會給IGBT選型提出要求。，目前市面上的叫主流的IGBT產(chǎn)品都是進口的。 河北SEMIKRON西門康IGBT模塊銷售廠家兼有金氧半場效晶體管的高輸入阻抗和電力晶體管的低導通壓降兩方面的優(yōu)點。
而是為了保護IGBT脆弱的反向耐壓而特別設置的，又稱為FWD（續(xù)流二極管）。二者內(nèi)部結構不同MOSFET的三個極分別是源極(S)、漏極(D)和柵極(G)。IGBT的三個極分別是集電極(C)、發(fā)射極(E)和柵極(G)。IGBT是通過在MOSFET的漏極上追加層而構成的。它們的內(nèi)部結構如下圖：二者的應用領域不同MOSFET和IGBT內(nèi)部結構不同，決定了其應用領域的不同。由于MOSFET的結構，通常它可以做到電流很大，可以到上KA，但是前提耐壓能力沒有IGBT強。其主要應用領域為于開關電源，鎮(zhèn)流器，高頻感應加熱，高頻逆變焊機，通信電源等高頻電源領域。IGBT可以做很大功率，電流和電壓都可以，就是一點頻率不是太高，目前IGBT硬開關速度可以到100KHZ，IGBT集中應用于焊機，逆變器，變頻器，電鍍電解電源，超音頻感應加熱等領域。MOSFET與IGBT的主要特點MOSFET具有輸入阻抗高、開關速度快、熱穩(wěn)定性好、電壓控制電流等特性，在電路中，可以用作放大器、電子開關等用途。IGBT作為新型電子半導體器件，具有輸入阻抗高，電壓控制功耗低，控制電路簡單，耐高壓，承受電流大等特性，在各種電子電路中獲得極的應用。IGBT的理想等效電路如下圖所示，IGBT實際就是MOSFET和晶體管三極管的組合。
分兩種情況：②若柵-射極電壓UGE＜Uth，溝道不能形成，IGBT呈正向阻斷狀態(tài)。②若柵-射極電壓UGE＞Uth，柵極溝道形成，IGBT呈導通狀態(tài)（正常工作）。此時，空穴從P+區(qū)注入到N基區(qū)進行電導調(diào)制，減少N基區(qū)電阻RN的值，使IGBT通態(tài)壓降降低。IGBT各世代的技術差異回顧功率器件過去幾十年的發(fā)展，1950-60年代雙極型器件SCR,GTR,GTO，該時段的產(chǎn)品通態(tài)電阻很??；電流控制，控制電路復雜且功耗大；1970年代單極型器件VD-MOSFET。但隨著終端應用的需求，需要一種新功率器件能同時滿足：驅(qū)動電路簡單,以降低成本與開關功耗、通態(tài)壓降較低，以減小器件自身的功耗。1980年代初,試圖把MOS與BJT技術集成起來的研究，導致了IGBT的發(fā)明。1985年前后美國GE成功試制工業(yè)樣品（可惜后來放棄）。自此以后，IGBT主要經(jīng)歷了6代技術及工藝改進。從結構上講，IGBT主要有三個發(fā)展方向：1）IGBT縱向結構：非透明集電區(qū)NPT型、帶緩沖層的PT型、透明集電區(qū)NPT型和FS電場截止型；2）IGBT柵極結構：平面柵機構、Trench溝槽型結構；3）硅片加工工藝：外延生長技術、區(qū)熔硅單晶；其發(fā)展趨勢是：①降低損耗②降低生產(chǎn)成本總功耗＝通態(tài)損耗(與飽和電壓VCEsat有關)+開關損耗(EoffEon)。 IGBT是將強電流、高壓應用和快速終端設備用垂直功率MOSFET的自然進化。
在現(xiàn)代電力電子技術中得到了越來越的應用，在較高頻率的大、率應用中占據(jù)了主導地位。IGBT的等效電路如圖1所示。由圖1可知，若在IGBT的柵極和發(fā)射極之間加上驅(qū)動正電壓，則MOSFET導通，這樣PNP晶體管的集電極與基極之間成低阻狀態(tài)而使得晶體管導通；若IGBT的柵極和發(fā)射極之間電壓為0V，則MOS截止，切斷PNP晶體管基極電流的供給，使得晶體管截止。IGBT與MOSFET一樣也是電壓控制型器件，在它的柵極—發(fā)射極間施加十幾V的直流電壓，只有在uA級的漏電流流過，基本上不消耗功率。1、IGBT模塊的選擇IGBT模塊的電壓規(guī)格與所使用裝置的輸入電源即試電電源電壓緊密相關。其相互關系見下表。使用中當IGBT模塊集電極電流增大時，所產(chǎn)生的額定損耗亦變大。同時，開關損耗增大，使原件發(fā)熱加劇，因此，選用IGBT模塊時額定電流應大于負載電流。特別是用作高頻開關時，由于開關損耗增大，發(fā)熱加劇，選用時應該降等使用。2、使用中的注意事項由于IGBT模塊為MOSFET結構，IGBT的柵極通過一層氧化膜與發(fā)射極實現(xiàn)電隔離。由于此氧化膜很薄，其擊穿電壓一般達到20～30V。因此因靜電而導致柵極擊穿是IGBT失效的常見原因之一。因此使用中要注意以下幾點：在使用模塊時。 IGBT在開通過程中，大部分時間是作為MOSFET來運行的。廣東SEMIKRON西門康IGBT模塊服務電話
這些IGBT是汽車級別的，屬于特種模塊，價格偏貴。上海代理SEMIKRON西門康IGBT模塊聯(lián)系方式
增加電力網(wǎng)的穩(wěn)定，然后由逆變器將直流高壓逆變?yōu)?0HZ三相交流。直流——交流中頻加熱和交流電動機的變頻調(diào)速、串激調(diào)速等變頻，交流——頻率可變交流四、斬波調(diào)壓（脈沖調(diào)壓）斬波調(diào)壓是直流——可變直流之間的變換，用在城市電車、電氣機車、電瓶搬運車、鏟車（叉車）、電氣汽車等，高頻電源用于電火花加工。五、無觸點功率靜態(tài)開關（固態(tài)開關）作為功率開關元件，代替接觸器、繼電器用于開關頻率很高的場合晶閘管導通條件：晶閘管加上正向陽極電壓后，門極加上適當正向門極電壓，使晶閘管導通過程稱為觸發(fā)。晶閘管一旦觸發(fā)導通后，門極就對它失去控制作用，通常在門極上只要加上一個正向脈沖電壓即可，稱為觸發(fā)電壓。門極在一定條件下可以觸發(fā)晶閘管導通，但無法使其關斷。要使導通的晶閘管恢復阻斷，可降低陽極電壓，或增大負載電阻，使流過晶閘管的陽極電流減小至維持電流（IH）（當門極斷開時，晶閘管從較大的通態(tài)電流降至剛好能保持晶閘管導通所需的小陽極電流叫維持電流），電流會突然降到零，之后再提高電壓或減小負載電阻，電流不會再增大，說明晶閘管已恢復阻斷。根據(jù)晶閘管陽極伏安特性，可以總結出：1．門極斷開時。 上海代理SEMIKRON西門康IGBT模塊聯(lián)系方式